产品创新设计与3D打印：光固化成型技术（二）.pptx

知识点;四、 光固化快速原型的工艺过程 ;a) CAD三维原始模型 ;?（2）数据转换; ?（3）确定摆放方位 ;a) CAD三维原始模型 ; 1）支撑的作用： 相当于传统加工中的夹具，起固定零件的作用。 2）添加支撑的情况： 当上层截面大于下层截面时，上层截面多出的部分由于无材料的支撑将会出现悬浮(或悬空)，从而使多出的截面部分发生塌陷或变形甚至使零件不能成型。 有些成型工艺中的支撑是生产过程中自然产生的 。分层实体制造( LOM ) 中切碎的纸、三维印刷(3DP) 中未粘结的粉末、选择性激光烧结 ( SLS) 中未烧结的材料都成为上一层的支撑 。对于熔融堆积成型( FDM) 和光固化成型( SLA) 必须人工加支撑或通过软件自动加支撑。 ;3）支撑添加需考虑如下因素： ;4）光固化成型的支撑结构 ; 支撑的类型： 支撑按其作用不同分为： 基底支撑——加于工作台之上，形状为包络零件原型在XOY平面上投影区域的矩形。 零件原型的支撑——支撑零件中悬空部位。;零件原型支撑结构的类型：;?面支撑——支撑与需要支撑的模型面是面接触。 ; 步骤：首先，寻找模型上需要添加支撑的悬垂部分，若曲面法 光固化成型技术，又称立体光刻（SLA），是一种基于3D打印的快速原型制造工艺。该技术利用特定波长的光（通常是紫外线）固化液态树脂，逐层构建三维物体。本文主要讨论了光固化成型工艺过程中的关键环节，包括前处理、原型制作和后处理。 在前处理阶段，首先需要进行CAD三维造型，即利用CAD软件创建产品的三维数字模型，这是制作原型的基础。常见的CAD软件有UG、Pro/E和Catia等。随后，数据需要转换为STL格式，这是一种广泛用于3D打印的标准文件格式，由许多小三角面片组成，用来近似表示模型的表面。 摆放模型的方位是前处理的重要环节，因为它直接影响制作效率、原型质量及支撑结构的添加。通常，应根据最小尺寸方向、关键尺寸精度或减少支撑量的需求来确定叠层方向。例如，对于小扳手的模型，为了保证轴部尺寸精度，选择直立摆放，并考虑减少支撑的数量。 支撑结构在光固化成型中起到至关重要的作用，它们防止在没有下层材料支撑的区域发生塌陷或变形。支撑分为基底支撑和零件原型支撑，前者主要用于辅助零件从工作台上取出并保持水平，后者支撑悬空部位。支撑的添加需要考虑强度、稳定性和可去除性，以确保成型效果和简化后处理。 在光固化成型中，支撑结构的设计可以是手动添加，也可以通过软件自动生成。支撑的类型多样，包括点支撑、线支撑、斜支撑、网状支撑和树状支撑等。每种类型的支撑都有其优缺点，例如点支撑易于去除，但可能会对表面质量造成影响；线支撑提供更大的接触面积，但可能增加后处理难度。 光固化快速原型的制作过程还包括原型制作，即通过光固化设备逐层固化树脂，形成三维实体。后处理阶段涉及去除支撑、打磨、清洗和可能的热处理，以得到最终的成品。 光固化成型技术是一项结合了先进CAD技术、数据转换和精密制造的复杂工艺。理解并掌握这一工艺的各个步骤，对于优化产品设计、提升原型质量和减少材料浪费至关重要。在实际应用中，设计者需要根据具体的产品需求和3D打印设备的特点，灵活运用各种策略，以实现最佳的制造效果。